KR20230079927A

KR20230079927A - 불량셀 자동 배출 시스템 및 불량셀 자동 배출 방법

Info

Publication number: KR20230079927A
Application number: KR1020210167163A
Authority: KR
Inventors: 지창민; 우창하
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2023-06-07

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 불량셀 자동 배출 시스템은, 불량 배터리셀이 적재되는 불량셀 적재부; 트레이를 이송하는 이송라인이 마련된 트레이 이송부; 이송라인과 불량셀 적재부를 연결하는 적어도 하나의 운송라인이 마련되고, 각각의 운송라인 상에서 이송라인에 승강가능하게 설치된 적어도 하나의 승강유닛이 구비된 트레이 운반부; 및 불량 배터리셀의 적재 정보를 기반으로, 불량셀 적재부와 트레이 운반부의 작동을 제어하는 컨트롤부를 포함하고, 트레이 운반부는 승강 유닛의 승강 또는 하강 작동에 의해 이송라인을 따라 이송되는 빈 트레이를 어느 하나의 운송라인으로 운반하고, 어느 하나의 운송라인을 따라 이송되는 만배 트레이를 이송라인으로 운반하는 것을 특징으로 한다.

Description

불량셀 자동 배출 시스템 및 불량셀 자동 배출 방법{A system for automatically discharging bad battery cells and method thereof}

본 발명은 불량셀 자동 배출 시스템 및 불량셀 자동 배출 방법에 관한 것이며, 상세하게는 불량 배터리셀을 자동으로 배출 및 회수할 수 있어, 설비의 무인화를 도모할 수 있는 불량셀 자동 배출 시스템 및 불량셀 자동 배출 방법에 관한 것이다.

배터리셀은 배터리 제조 공정을 거쳐 제작된 후, 최종적으로 불량 검사가 수행된다. 불량 검사 과정에서 불량 판정된 배터리셀은 정상 배터리셀과 분리 배출된다.

분리 배출된 불량 배터리셀은 적재대에 적재된다. 분량 배터리셀이 적재대에 만재되면, 종래에는 작업자가 적재대에서 불량 배터리셀을 한 개씩 수작업으로 꺼내는 작업을 수행한다.

다만, 작업자가 수작업으로 불량 배터리셀을 적재대에에서 꺼내는 작업 과정 동안, 배출 작업이 진행되는 적재대는 작동이 중지되어, 설비 로스(loss)가 발생하고, 작업자로 인한 인적 불량이 발생한다.

한국공개특허 제10-2020-0129813호에는 트레이 회수모듈 및 이를 이용한 작업물 분류시스템이 개시되어 있다.

본 발명은 불량 배터리셀을 자동으로 배출 및 회수할 수 있어, 설비의 무인화를 도모할 수 있는 불량셀 자동 배출 시스템 및 불량셀 자동 배출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 불량셀 적재부는 각각의 운송라인에 마련된 불량셀 적재 위치에서, 운송라인에 놓인 트레이의 유무를 감지하는 적어도 하나의 감지센서; 및 각각의 불량셀 적재 위치에서, 운송라인에 놓인 트레이에 착탈가능하게 결합가능하게 설치된 적어도 하나의 트레이 고정유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 컨트롤부는, 불량 배터리셀의 적재 정보를 기반으로 트레이에 대한 불량 배터리셀의 만배 여부를 판단하여, 만배 트레이가 불량셀 적재 위치에서 운송라인을 따라 이송라인으로 운반되게, 각각의 운반 유닛과 각각의 트레이 고정유닛의 작동을 개별 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 컨트롤부는, 감지 센서에 의한 센싱 정보를 기반으로, 각각의 불량셀 적재 위치에서의 트레이의 존재 유무를 판단하여, 빈트레이가 이송라인에서 운송라인을 따라 불량셀 적재 위치로 운반되게, 각각의 운반 유닛과 각각의 트레이 고정유닛의 작동을 개별 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 각각의 트레이 고정유닛은 컨트롤부에 의해 개별 제어되고, 컨트롤부에 의해 불량셀 적재 위치에 놓인 트레이가 만배 트레이로 판단되면, 만배 트레이에 대해 분리모드로 작동되고, 컨트롤부에 의해 불량셀 적재 위치에 놓인 트레이가 빈트레이로 판단되면, 빈 트레이에 대해 체결모드로 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트레이 운반부는 각각의 운송라인을 따라 설치된 복수의 구동롤러가 마련된 적어도 하나의 운반 유닛을 더 포함하고, 각각의 운반 유닛은 각각의 운송라인 상에 놓인 각각의 승강 유닛과 연동되어 작동되게, 컨트롤부에 의해 개별 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 각각의 운반 유닛은 컨트롤부터에 의해 구동롤러의 회전 방향이 제어되어, 만배 트레이가 불량셀 적재 위치에서 이송라인으로 운반되고, 빈 트레이가 이송라인에서 불량셀 적재 위치로 운반되게 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 승강 유닛은 운송라인 상에서 구동롤러와 동일 평면상에 놓이게 승강 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트레이 운반부는, 빈 트레이의 공급이 요구되는 운송라인에 놓인 특정 승강 유닛과 특정 운반 유닛이 연동되어, 불량셀 적재 위치로의 빈트레이의 공급 작동시, 특정 승강 유닛의 안착면에 빈트레이가 놓이면, 특정 승강 유닛이 승강 작동되면서, 특정 운반 유닛이 공급 방향으로 작동되어, 빈트레이가 불량셀 적재 위치에 놓이면, 특정 승강 유닛이 원 위치로 하강 작동되고, 특정 운반 유닛의 작동이 정지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트레이 운반부는, 빈 트레이의 공급이 요구되는 운송라인에 놓인 특정 승강 유닛과 특정 운반 유닛이 연동되어, 불량셀 적재 위치에서의 만배 트레이의 배출 작동시, 특정 운반 유닛이 공급 방향과 반대 방향인 배출 방향으로 작동되고, 특정 승강 유닛이 승강 작동되고, 특정 승강 유닛이 만배 트레이가 특정 승강 유닛의 안착면에 놓이면 하강되면서 원 위치로 되돌아 가면서, 만배 트레이가 이송라인을 따라 이송되게 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트레이 이송부의 일측에 설치되어, 이송라인으로 빈 트레이를 제공하는 트레이 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트레이 이송부의 타측에 설치되어, 이송라인에서 배출된 만배 트레이를 회수하는 트레이 회수부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 트레이 이송부에 대해 순환 연결된 순환 이송부를 더 포함하고, 순환 이송부는 이송 라인을 따라 이송되는 빈 트레이가 순환 이송되게 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 순환 이송부는, 이송라인과 나란하게, 트레이 이송부에 대해 이격 설치된 순환 컨베이어; 및 트레이 이송부와 순환 컨베이어를 순환 연결하는 한 쌍의 순환벨트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 mm은, 불량셀 자동 배출 시스템을 이용하여, 불량 배터리셀이 만배된 만배 트레이를 자동으로 회수하고, 빈 트레이를 불량셀 적재 위치로 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 불량 배터리셀이 만배된 만배 트레이를 자동으로 배출하고, 만배 트레이가 배출된 빈 자리로 빈 트레이가 자동으로 제공하여, 불량 배터리셀의 배출 공정에서 설비의 무인화를 도모할 수 있다.

본 발명은 불량 배터리셀의 배출 및 회수 공정에서 설비의 무인화를 통해, 기존에 수작업으로 진행되었던 불량 배터리셀의 회수를 자동화하여, 불량 배터리셀의 배출 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 이와 더불어, 작업자의 수작업에 의한 설비 손실 및 인력 소모 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량셀 자동 배출 시스템의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불량셀 자동 배출 시스템의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 불량셀 자동 배출 시스템의 작동 상태를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 출원을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 출원의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 출원의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 출원의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.

또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 불량 배터리셀이 만배된 만배 트레이(T2)를 자동으로 회수하고, 만배 트레이(T2)가 회수된 위치로 빈 트레이(T1)를 자동으로 공급하는 시스템이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 불량셀 자동 배출 시스템(100)은, 불량셀 적재부(110), 트레이 이송부(120), 트레이 공급부(140), 트레이 회수부(150), 트레이 운반부(130), 순환 이송부(160) 및 컨트롤부(170)를 포함한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 불량셀 자동 배출 시스템(100)은 컨트롤부(170)의 작동 제어에 의해, 빈 트레이(T1)가 이송라인을 따라 이송되고, 운송라인을 따라 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)로 이송되고, 만배 트레이(T2)가 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에서 운송라인을 따라 이송라인으로 이송되게 작동된다.

컨트롤부(170)는 불량 배터리셀의 적재 정보를 기반으로, 그리고, 감지 센서에 의한 센싱 정보를 기반으로, 불량셀 적재부(110), 트레이 이송부(120), 트레이 운반부(130)와 순환 이송부(160)의 작동을 제어한다. 여기서, 불량 배터리셀의 적재 정보는 후술할 불량셀 운반 장치(10)가 불량 배터리셀을 불량셀 적재부(110)로 운반하는 과정에서 산출된 정보이다.

본 실시예에서, 컨트롤부(170)는 불량 배터리셀의 적재 정보를 기반으로 트레이(T)에 대한 불량 배터리셀의 만배 여부를 판단한다. 컨트롤부(170)는 만배 트레이(T2)가 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에서 운송라인을 따라 이송라인으로 운반되게, 각각의 운반유닛(135 내지 138)과 각각의 트레이 고정유닛의 작동을 개별 제어한다.

그리고, 컨트롤부(170)는 감지 센서에 의한 센싱 정보를 기반으로, 각각의 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에서의 트레이(T)의 존재 유무를 판단한다. 컨트롤부(170)는 빈트레이(T)가 이송라인에서 운송라인을 따라 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)로 운반되게, 각각의 운반유닛(135 내지 138)과 각각의 트레이 고정유닛(111 내지 114)의 작동을 개별 제어한다.

불량셀 적재부(110)는 불량셀 운반 장치(10)의 이동 경로에 설치된다. 불량셀 적재부(110)에는 불량셀 운반 장치(10)에 의해 운반된 불량 배터리셀이 적재된다.

불량셀 운반 장치(10)는 불량 배터리셀을 불량셀 적재부(110)로 운반하는 장치이다. 불량셀 운반 장치(10)는 분류 위치와 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)를 왕복 이동가능하게 마련된다. 불량셀 운반 장치(10)는 불량 배터리셀을 분류 위치에서 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)로 운반하고, 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에 놓인 트레이(T)에 불량 배터리셀이 적재되게 작동된다.

여기서, 분류 위치는 배터리셀이 정상과 불량으로 분류되는 위치이다. 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)는 불량 판정된 불량 배터리셀이 배출되는 위치이다. 본 실시예에서, 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)는 각각의 운송라인마다 마련된다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 운송라인에 대해 "제1 운송라인 내지 제4 운송라인"으로 구분지어 지칭한다. 제1 운송라인 내지 제4 운송라인은 트레이 이송부(120)의 일측에 트레이 이송부(120)의 타측으로 순차적으로 이격 배치되고, 후술할 이송라인으로부터 분기되게 마련된다. 제1 운송라인 내지 제4 운송라인의 일측은 이송라인에 인접하고, 제1 운송라인 내지 제4 운송라인의 타측은 불량셀 운반 장치(10)의 이동 경로 상에 위치된다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에 대해 "제1 불량셀 적재 위치(P1) 내지 제4 불량셀 적재 위치(P4)"로 구분지어 지칭한다. 여기서, 제1 불량셀 적재 위치(P1)는 제1 운송라인의 타측에 마련된다. 제2 불량셀 적재 위치(P2)는 제2 운송라인의 타측에 마련된다. 제3 불량셀 적재 위치(P3)는 제3 운송라인의 타측에 마련된다. 제4 불량셀 적재 위치(P4)는 제4 운송라인의 타측에 마련된다.

본 실시예에서, 불량셀 적재부(110)는 적어도 하나의 감지센서와 적어도 하나의 고정유닛을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 감지센서는 각각의 운송라인에 마련된 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에서, 운송라인에 놓인 트레이(T)의 유무를 감지하는 센서이다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 제1 불량셀 적재 위치(P1)에서, 제1 운송라인에 설치된 감지센서에 대해 "제1 감지센서(115)"라 지칭한다. 제2 불량셀 적재 위치(P2)에서, 제2 운송라인에 설치된 감지센서에 대해 "제2 감지센서(116)"라 지칭한다. 제3 불량셀 적재 위치(P3)에서, 제3 운송라인에 설치된 감지센서에 대해 "제3 감지센서(117)"라 지칭한다. 그리고, 제4 불량셀 적재 위치(P4)에서, 제4 운송라인에 설치된 감지센서에 대해 "제4 감지센서(118)"라 지칭한다.

제1 감지센서(115) 내지 제4 감지센서(118)는 트레이(T)를 감지하는 센싱 정보를 컨트롤부(170)로 제공한다. 컨트롤부(170)는 제1 감지센서(115) 내지 제4 감지센서(118)에 의한 센싱 정보를 기반으로 트레이 운반부(130)의 작동을 제어한다.

예를 들어, 제1 감지센서(115)가 제1 불량셀 적재 위치(P1)에 트레이(T)의 없음을 감지하면, 제1 운송라인을 이루는 제1 승강유닛(131)과 제1 운반유닛(135)이 작동된다. 트레이 운반부(130)의 작동 방식에 대해서는 후술하기로 한다.

적어도 하나의 트레이 고정유닛(111 내지 114)은 각각의 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에서, 운송라인에 놓인 트레이(T)에 착탈가능하게 결합가능하게 설치된다.

각각의 트레이 고정유닛은 컨트롤부(170)에 의해 개별 제어되고, 컨트롤부(170)에 의해 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에 놓인 트레이(T)가 만배 트레이(T2)로 판단되면, 만배 트레이(T2)에 대해 분리모드로 작동되고, 컨트롤부(170)에 의해 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에 놓인 트레이(T)가 빈트레이(T)로 판단되면, 빈 트레이(T1)에 대해 체결모드로 작동된다.

트레이 고정유닛은 트레이(T)에 착탈가능하게 결합되어, 트레이(T)의 이동을 제한할 수 있는 구조라면, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내의 다양한 구조가 적용가능하다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 제1 불량셀 적재 위치(P1)에서, 제1 운송라인에 설치된 트레이 고정유닛에 대해 "제1 트레이 고정유닛(111)"이라 지칭한다. 제2 불량셀 적재 위치(P2)에서, 제2 운송라인에 설치된 트레이 고정유닛에 대해 "제2 트레이 고정유닛(112)"이라 지칭한다.

제3 불량셀 적재 위치(P3)에서, 제3 운송라인에 설치된 트레이 고정유닛에 대해 "제3 트레이 고정유닛(113)"이라 지칭한다. 그리고, 제4 불량셀 적재 위치(P4)에서, 제4 운송라인에 설치된 트레이 고정유닛에 대해 "제4 트레이 고정유닛(114)"이라 지칭한다.

예컨대, 제1 운송라인에 트레이(T)가 존재하지 않은 경우, 트레이 운반부(130)의 작동에 의해 빈 트레이(T1)가 제1 운송라인을 따라 이송되면서, 제1 불량셀 적재 위치(P1)에 놓이면, 제1 트레이 고정유닛(111)은 빈 트레이(T1)에 결합된다. 여기서, 빈 트레이(T1)는 트레이 이송부(120)를 경유하여, 제1 운송라인으로 공급된다.

즉, 제1 감지센서(115)가 빈 트레이(T1)를 감지하면, 제1 트레이 고정유닛(111)은 빈 트레이(T1)가 제1 불량셀 적재 위치(P1)에서 빈 트레이(T1)에 결합된다. 제1 트레이 고정유닛(111)은 제1 불량셀 적재 위치(P1)에서, 트레이(T)의 이동을 제한한다.

트레이 이송부(120)는 이송라인을 따라, 빈 트레이(T1) 또는 만배 트레이(T2)를 이송하는 장치이다. 트레이 이송부(120)는 불량셀 적재부(110)와 이격 설치된다. 트레이 이송부(120)는 제1 운송라인 내지 제4 운송라인에 의해 불량셀 적재부(110)에 연결된다.

이송라인 상에서, 트레이 이송부(120)의 일측에는 트레이 공급부(140)가 설치되고, 트레이 이송부(120)의 타측에는 트레이 회수부(150)가 설치된다. 트레이 이송부(120)에는 트레이 운반부(130)를 구성하는 적어도 하나의 승강유닛(131 내지 134)이 설치된다.

트레이 공급부(140)는 이송부의 일측에 설치되어, 이송라인으로 빈 트레이(T1)를 제공한다. 트레이 회수부(150)는 이송부의 타측에 설치되어, 이송라인에서 배출된 만배 트레이(T2)를 회수한다.

트레이 운반부(130)는 트레이 이송부(120)에 제공받은 빈 트레이(T1)를 불량셀 적재부(110)로 운반하고, 불량셀 적재부(110)에서 분리된 만배 트레이(T2)를 트레이 이송부(120)로 운반한다.

트레이 운반부(130)는 트레이 이송부(120)와 불량셀 적재부(110)를 연결하는 적어도 하나의 운송라인이 마련된다. 상술했듯이, 본 실시예에서는 적어도 하나의 운송라인에 대해 제1 운송라인 내지 제4 운송라인으로 구분지어 지칭한다. 다만, 운송라인의 설치 개수는 작업장의 크기에 따라 가변가능한 바, 본 명세서에 개시된 설치개수에 한정되지 않음은 물론이다.

트레이 운반부(130)는 적어도 하나의 승강유닛(131 내지 134)과, 적어도 하나의 운반유닛(135 내지 138)을 구비하여, 승강유닛의 승강 또는 하강 작동에 의해 이송라인을 따라 이송되는 빈 트레이(T1)를 어느 하나의 운송라인으로 운반하고, 어느 하나의 운송라인을 따라 이송되던 만배 트레이(T2)를 이송라인으로 운반하게 작동된다.

어느 하나의 운송라인은 어느 하나의 승강유닛과 어느 하나의 운반유닛에 의해 구성된다. 제1 운송라인은 "제1 승강유닛(131)과 제1 운반유닛(135)"으로 구성된다. 제2 운송라인은 "제2 승강유닛(132)과 제2 운반유닛(136)"으로 구성된다. 제3 운송라인은 "제3 승강유닛(133)과 제3 운반유닛(137)"으로 구성된다. 제4 운송라인은 "제4 승강유닛(134)과 제4 운반유닛(138)"으로 구성된다.

제1 승강유닛(131) 내지 제4 승강유닛(134)은 이송라인을 따라 이격 설치된다. 제1 승강유닛(131) 내지 제4 승강유닛(134)은 이송라인에서, 트레이 이송부(120)의 상부로 승강가능하게 설치된다.

제1 승강유닛(131)의 승강시, 제1 승강유닛(131)의 안착면은 제1 운반유닛(135)의 구동롤러(135a)와 동일 평면 상에 놓이면서, 제1 운반유닛(135)에 대해 제1 운송라인으로 연결된다. 제1 승강유닛(131)과 마찬가지로, 제2 승강유닛 내지 제4 승강유닛(134)도 승강시 제2 운반유닛(136) 내지 제4 운반유닛(138)의 각각에 대해, 운송라인으로 연결된다.

제1 운반유닛(135) 내지 제4 운반유닛(138)은 트레이 이송부(120)와 불량셀 적재부(110) 사이에 설치된다. 각각의 운반유닛(135 내지 138)은 복수의 구동롤러와, 구동롤러에 회전력을 제공하는 구동부재로 구성된다.

각각의 운반유닛(135 내지 138)은 각각의 운송라인 상에 놓인 각각의 승강유닛과 연동되어 작동되게, 컨트롤부(170)에 의해 개별 제어된다.

각각의 운반유닛(135 내지 138)은 컨트롤부(170)에 의해 구동롤러의 회전 방향이 제어되어, 만배 트레이(T2)가 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에서 이송라인으로 운반되고, 빈 트레이(T1)가 이송라인에서 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)로 운반되게 작동된다.

트레이 운반부(130)의 작동 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.

또한, 트레이 운반부(130)는 어느 하나의 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)로의 빈 트레이(T1)의 공급시 다음과 같이 작동된다.

예로, 제1 감지센서(115)가 제1 불량셀 적재 위치(P1)에서 트레이(T)를 감지하지 못하면, 트레이 운반부(130)가 제1 불량셀 적재 위치(P1)로 빈 트레이(T1)가 운반되게 작동된다.

트레이 운반부(130)는 빈 트레이(T1)가 이송라인을 따라 트레이 이송부(120)에서 이송되다가 제1 승강유닛(131)의 안착면에 위치되면, 제1 승강유닛(131)이 이송라인의 상부로 승강되게 작동된다.

제1 승강유닛(131)은 이송라인의 상부로 올라가면서 제1 승강유닛(131)의 안착면이 제1 운반유닛(135)에 마련된 구동 롤러와 동일 평면 상에 위치된다. 그리고, 제1 승강유닛(131)은 승강 위치에서 하강되면서 제1 승강유닛(131)의 안착면이 원 위치로 되돌아가게 작동된다.

그리고, 제1 운반유닛(135)은 공급 방향으로 구동된다. 여기서, 공급 방향은 이송라인에서 제1 불량셀 적재 위치(P1)로, 빈 트레이(T1)의 이동을 안내하는 방향이다.

제1 운반유닛(135)은 빈 트레이(T1)가 제1 불량셀 적재 위치(P1)에 놓이면, 작동이 정지된다. 이후, 제1 불량셀 적재 위치(P1)에서, 제1 트레이 고정유닛(111)이 빈 트레이(T1)에 결합되어, 빈 트레이(T1)의 이동을 제한한다.

또한, 트레이 운반부(130)는 어느 하나의 불량셀 적재 위치(P1 내지 P4)에서, 만배 트레이(T2)의 배출시 다음과 같이 작동된다.

불량셀 운반 장치(10)의 시퀀스에 따라, 제4 불량셀 적재 위치(P4)에 놓인 트레이(T)가 만배된 것으로 산출되면, 제4 고정유닛이 만배 트레이(T2)에서 분리된다. 만배 트레이(T2)는 제4 운반유닛(138)을 따라 이송라인을 향해 이동된다. 제4 운반유닛(138)은 배출 방향으로 구동롤러가 회전되게 작동된다. 여기서, 배출 방향은 공급 방향과 반대 방향이다.

제4 운반유닛(138)의 작동시, 제4 승강유닛(134)이 승강 작동된다. 제4 운반유닛(138)을 따라 이송하던 만배 트레이(T2)가 제4 승강유닛(134)의 안착면에 놓이면, 제4 승강유닛(134)은 하강되면서 원 위치로 되돌아 가게 작동된다. 이어서, 만배 트레이(T2)는 이송라인을 따라, 트레이 회수부(150)를 향해 이동된다.

한편, 순환 이송부(160)는 트레이 이송부(120)에 순환 연결된다. 여기서, 순환 이송부(160)는 이송 라인을 따라 이송되는 빈 트레이(T1)가 순환 이송되게 작동된다. 순환 이송부(160)는 순환 컨베이어(161)와 한 쌍의 순환벨트(162, 163)를 포함한다.

순환 컨베이어(161)는 이송라인과 나란하게, 트레이 이송부(120)에 대해 이격 설치된다. 순환 컨베이어(161)는 트레이 이송부(120)의 진행 방향과 반대 방향으로 작동된다.

한 쌍의 순환벨트(162, 163)는 트레이 이송부(120)와 순환 컨베이어(161)를 순환 연결한다. 본 실시예에서는 한 쌍의 순환벨트(162, 163)에 대해 제1 순환벨트(162)와 제2 순환벨트(163)로 구분지어 지칭한다. 여기서, 제1 순환벨트(162)는 트레이 이송부(120)의 일측에 연결된 순환벨트이다. 그리고, 제2 순환벨트(163)는 트레이 이송부(120)의 타측에 연결된 순환벨트이다.

순환 이송부(160)의 작동시, 이송라인을 따라 이송하던 빈 트레이(T1)는 제2 순환벨트(163)를 따라 순환 컨베이어(161)로 이동된다. 순환 컨베이어(161)로 진입된 빈 트레이(T1)는 순환 컨베이어(161)를 경유하여 제1 순환벨트(162)를 통해, 다시 트레이 이송부(120)로 재진입한다.

본 발명은 불량 배터리셀이 만배된 만배 트레이(T2)를 자동으로 배출하고, 만배 트레이(T2)가 배출된 빈 자리로 빈 트레이(T1)가 자동으로 제공하여, 불량 배터리셀의 배출 공정에서 설비의 무인화를 도모할 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 불량셀 자동 배출 시스템
110: 불량셀 적재부 111: 제1 트레이 고정유닛
112: 제2 트레이 고정유닛 113: 제3 트레이 고정유닛
114: 제4 트레이 고정유닛 115: 제1 감지센서
116: 제2 감지센서 117: 제3 감지센서
118: 제4 감지센서 120: 트레이 이송부
130: 트레이 운반부 131: 제1 승강 유닛
132: 제2 승강 유닛 133: 제3 승강 유닛
134: 제4 승강유닛 135: 제1 운반유닛
136: 제2 운반유닛 137: 제3 운반유닛
138: 제4 운반유닛 140: 트레이 공급부
150: 트레이 회수부 160: 순환 이송부
161: 순환 컨베이어 162: 제1 순환벨트
163: 제2 순환벨트 170: 컨트롤부

Claims

불량 배터리셀이 적재되는 불량셀 적재부;
트레이를 이송하는 이송라인이 마련된 트레이 이송부;
상기 이송라인과 상기 불량셀 적재부를 연결하는 적어도 하나의 운송라인이 마련되고, 상기 각각의 운송라인 상에서 상기 이송라인에 승강가능하게 설치된 적어도 하나의 승강유닛이 구비된 트레이 운반부; 및
상기 불량 배터리셀의 적재 정보를 기반으로, 상기 불량셀 적재부와 상기 트레이 운반부의 작동을 제어하는 컨트롤부를 포함하고,
상기 트레이 운반부는 상기 승강 유닛의 승강 또는 하강 작동에 의해 상기 이송라인을 따라 이송되는 빈 트레이를 상기 어느 하나의 운송라인으로 운반하고, 상기 어느 하나의 운송라인을 따라 이송되는 만배 트레이를 상기 이송라인으로 운반하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 불량셀 적재부는
상기 각각의 운송라인에 마련된 불량셀 적재 위치에서, 상기 운송라인에 놓인 상기 트레이의 유무를 감지하는 적어도 하나의 감지센서; 및
상기 각각의 불량셀 적재 위치에서, 상기 운송라인에 놓인 상기 트레이에 착탈가능하게 결합가능하게 설치된 적어도 하나의 트레이 고정유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤부는,
상기 불량 배터리셀의 적재 정보를 기반으로 상기 트레이에 대한 상기 불량 배터리셀의 만배 여부를 판단하여, 상기 만배 트레이가 상기 불량셀 적재 위치에서 상기 운송라인을 따라 상기 이송라인으로 운반되게, 상기 각각의 운반 유닛과 상기 각각의 트레이 고정유닛의 작동을 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤부는,
상기 감지 센서에 의한 센싱 정보를 기반으로, 상기 각각의 불량셀 적재 위치에서의 상기 트레이의 존재 유무를 판단하여, 상기 빈트레이가 상기 이송라인에서 상기 운송라인을 따라 상기 불량셀 적재 위치로 운반되게, 상기 각각의 운반 유닛과 상기 각각의 트레이 고정유닛의 작동을 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 각각의 트레이 고정유닛은 상기 컨트롤부에 의해 개별 제어되고,
상기 컨트롤부에 의해 상기 불량셀 적재 위치에 놓인 상기 트레이가 상기 만배 트레이로 판단되면, 상기 만배 트레이에 대해 분리모드로 작동되고,
상기 컨트롤부에 의해 상기 불량셀 적재 위치에 놓인 상기 트레이가 상기 빈트레이로 판단되면, 상기 빈 트레이에 대해 체결모드로 작동되는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 트레이 운반부는
상기 각각의 운송라인을 따라 설치된 복수의 구동롤러가 마련된 적어도 하나의 운반 유닛을 더 포함하고,
상기 각각의 운반 유닛은 상기 각각의 운송라인 상에 놓인 상기 각각의 승강 유닛과 연동되어 작동되게, 상기 컨트롤부에 의해 개별 제어되는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 각각의 운반 유닛은 상기 컨트롤부터에 의해 상기 구동롤러의 회전 방향이 제어되어, 상기 만배 트레이가 상기 불량셀 적재 위치에서 상기 이송라인으로 운반되고, 상기 빈 트레이가 상기 이송라인에서 상기 불량셀 적재 위치로 운반되게 작동되는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 승강 유닛은 상기 운송라인 상에서 상기 구동롤러와 동일 평면상에 놓이게 승강 작동되는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 트레이 운반부는,
상기 빈 트레이의 공급이 요구되는 운송라인에 놓인 특정 승강 유닛과 특정 운반 유닛이 연동되어,
상기 불량셀 적재 위치로의 상기 빈트레이의 공급 작동시, 상기 특정 승강 유닛의 안착면에 상기 빈트레이가 놓이면, 상기 특정 승강 유닛이 승강 작동되면서, 상기 특정 운반 유닛이 공급 방향으로 작동되어, 상기 빈트레이가 상기 불량셀 적재 위치에 놓이면, 상기 특정 승강 유닛이 원 위치로 하강 작동되고, 상기 특정 운반 유닛의 작동이 정지되는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 트레이 운반부는,
상기 빈 트레이의 공급이 요구되는 운송라인에 놓인 특정 승강 유닛과 특정 운반 유닛이 연동되어,
상기 불량셀 적재 위치에서의 상기 만배 트레이의 배출 작동시, 상기 특정 운반 유닛이 상기 공급 방향과 반대 방향인 배출 방향으로 작동되고, 상기 특정 승강 유닛이 승강 작동되고,
상기 특정 승강 유닛이 상기 만배 트레이가 상기 특정 승강 유닛의 안착면에 놓이면 하강되면서 원 위치로 되돌아 가면서, 상기 만배 트레이가 상기 이송라인을 따라 이송되게 작동되는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 트레이 이송부의 일측에 설치되어, 상기 이송라인으로 상기 빈 트레이를 제공하는 트레이 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 트레이 이송부의 타측에 설치되어, 상기 이송라인에서 배출된 상기 만배 트레이를 회수하는 트레이 회수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 트레이 이송부에 대해 순환 연결된 순환 이송부를 더 포함하고,
상기 순환 이송부는 상기 이송 라인을 따라 이송되는 상기 빈 트레이가 순환 이송되게 작동되는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 13 항에 있어서, 상기 순환 이송부는,
상기 이송라인과 나란하게, 상기 트레이 이송부에 대해 이격 설치된 순환 컨베이어; 및
상기 트레이 이송부와 상기 순환 컨베이어를 순환 연결하는 한 쌍의 순환벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 시스템.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 불량셀 자동 배출 시스템을 이용하여, 불량 배터리셀이 만배된 만배 트레이를 자동으로 회수하고, 빈 트레이를 불량셀 적재 위치로 제공하는 것을 특징으로 하는 불량셀 자동 배출 방법.